Manipulation génétique et clonage reproductif

« Jurassic Park » : tout le monde se souvient du film de Steven Spielberg. Des scientifiques réussissent à extraire 1’ADN de dinosaures en prélevant dans un moustique prisonnier d’un bloc d’ambre les globules sanguins du grand reptile qu’il avait piqué il y a des millions d’années. L’ADN réparé et complété est transplanté dans un ovule non fécondé de crocodile… et les dinosaures reprennent vie au XXe siècle!

« Cette fiction, vous diront les généticiens, s’inspire dans les grandes lignes du principe du clonage (voir plus loin) mais est totalement irréalisable, car l ‘ADN est fragile, et, bien qu’enfermé dans de l’ambre, il se serait complètement dégradé au cours du temps! »

En revanche – et là ce n’est plus du cinéma! -, on sait aujourd’hui manipuler génétiquement divers organismes, dans des buts variés: par exemple, on peut glisser un gène de poisson vivant en eaux froides dans des fraises pour les rendre résistantes aux basses températures, ou transférer un gène de bactérie (choléra) dans la luzerne afin de produire un vaccin contre le choléra…

Mais quels sont les procédés utilisés pour en arriver là ?
Le code secret de la vie
D’abord, qu’est-ce que 1’ADN ? L’ADN, ou acide désoxyribonucléique, est une molécule qui a la faculté particulière de se répliquer à l’identique. Ce qui en fait naturellement le support de l’hérédité. Et où se trouve l’ADN ? Dans chacune de nos cellules.

La molécule d’ADN se présente sous l’aspect d’un long  » collier >> formant une double hélice. Ce  » collier » est composé de quatre bases (les  » perles >> du collier), appelées nucléotides. Leur ordonnancement tout au long du  » collier  » d’ADN constitue le code génétique, qui est propre à chaque individu.

Selon les organismes, le  » collier  » est plus ou moins long: par exemple, l’ADN humain déroulé mesurerait environ 1,8m, alors que l’ADN d’une bactérie mesurerait 1,3 mm.

Chaque groupe de  » perles  » constitue un gène. Chaque gène a pour mission de fabriquer ou de transmettre l’ordre de fabriquer une protéine indispensable au fonctionnement de l’organisme.

Mais il arrive que les bases à l’intérieur d’un ou plusieurs gènes soient  » mal rangées « . Une inversion dans leur ordre peut engendrer une maladie héréditaire.

A la recherche des « gènes a risque »
La découverte des gènes déficients à l’origine de maladies héréditaires monogéniques (dues au défaut d’un seul gène) est déjà bien avancée grâce au programme génome mené dans un millier de laboratoires du monde entier: 1500 ont été à l’heure actuelle identifiés sur 6 000 maladies héréditaires monogéniques répertoriées.  » Cette connaissance des gènes et de leur mécanisme d’action propre va apporter des bénéfices indéniables en termes de médecine prédictive et préventive et de thérapeutique’>, souligne le Pr Claudine Junien, généticienne à l’hôpital Necker de Paris. Dans la pratique, on réalise aujourd’hui des tests génétiques recherchant les  » gènes à risque « . Le plus connu est le test de diagnostic prénatal chez la femme enceinte ayant plus de 38 ans et chez celles qui ont une  » lourde hérédité « . À partir de cellules du fœtus, ce test détecte, outre les aberrations chromosomiques – type trisomie 21, responsable du mongolisme -, une grande partie des maladies héréditaires monogéniques.  » En cas d’anomalie génétique entraînant de manière inéluctable une maladie grave chez l’enfant >> il autorise l’avortement, laissant naturellement aux parents toute liberté de décision en la matière.

Les tests génétiques pratiqués avant l’apparition des signes d’une maladie grave sont utiles lorsqu’il existe dans une famille des antécédents de cette maladie. Certains cancers héréditaires (du côlon, du sein, par exemple), peuvent ainsi, grâce à des dépistages précoces, bénéficier d’une chirurgie préventive stoppant l’évolution vers des cancers mortels.

Bientôt des « usines biologiques » ?
Et si l’on utilisait des gènes en bon état pour soigner les maladies ? En transférant des gènes humains  » sains  » dans des organismes animaux formés d’une seule cellule et qui se multiplient par reproduction asexuée, les chercheurs ont réussi à créer des usines biologiques de substances médicamenteuses.

Quant à introduire des gènes en bon état dans l’organisme humain pour les faire travailler en lieu et place des gènes défectueux, nous n’en sommes qu’au tout début des essais cliniques sur une quinzaine de maladies héréditaires, dont la mucoviscidose. Les résultats sont pour le moment décevants, car on ne parvient pas encore à faire en sorte que le gène  » réparateur  » fabrique la molécule dont il détient le code. Mais les recherches continuent.

D’autre part, il y a une limite à ces  » réparations « : les gènes  » réparateurs  » introduits dans des cellules du corps ne resteront pas dans le patrimoine héréditaire et ne seront donc pas transmissibles…

Des laits animaux pour fabriquer des médicaments ?
Allons-nous voir l’apparition d' » animaux usines  » spécialisés dans la production de médicaments? C’est possible: vaches, brebis ou chèvres pourront produire des protéines humaines dans leur lait après avoir reçu un gène humain. « Moins d’une dizaine d’années après les premiers essais, la technique passe à l’échelle industrielle « , dit le professeur de médecine Gérard Tobelen dans son livre  » Biotechnologies: le droit de savoir « , paru en juin 1998. < Trois protéines ainsi produites sont mime en développement clinique chez l’homme (.. .) extraites du lait de chèvre, de brehis et de lapine (…) elles traitent respectivement les embolies vasculaires, I’emphysème pulmonaire et les complications hépatiques de malades génétiquement déficitaires en ces protéines.  »

D’autres expériences ont réussi: la greffe sur des vaches, des brebis, des cochons, de gènes commandant la formation d’éléments utiles aux soins des hémophiles et d’anticorps particuliers destinés à détruire sélectivement les cellules cancéreuses.

Les premiers pas du clonage animal
Nous avons tous entendu parler de la première brebis clonée, Dolly Comment les chercheurs britanniques ont-ils pu obtenir cette copie conforme de brebis sans passer par la procréation naturelle ?  » Le principe est simple, explique le Pr Axel Kahn. À gauche, vous avez un ovule de brebis dont on a enlevé le noyau. À droite, vous prenez une cellule d’une brebis Finn Dorset que vous voulez cloner (recopier). Celle-ci renferme dans son noyau deux jeux de chromosomes: un issu de son père et un de sa mère. Vous mettez les deux cellules en contact et, grâce à un choc électrique, vous opérez la fusion entre le gros ovule vidé de son noyau et la petite cellule et l’activation du développement embryonnaire. Vous obtenez, après implantation de l’embryon dans une brebis « mère porteuse », une Dolly qui a les deux mêmes jeux chromosomiques que la Finn Dorset et qui lui ressemble donc en tous points. C’est une reproduction à l’identique qui, à la différent de la reproduction sexuée, ne mélange pas des caractères  »

Le clonage marche d’autant mieux qu’il est fait à partir d’un organisme jeune aux gènes intacts. Les premières expériences sur des mammifères sont actuellement étudiées de très près: certains signes et des décès prématurés posent question.

Après le clonage des animaux, le clonage humain ?
Heureusement, ce n’est pas pour demain. Car si la communauté scientifique reconnaît l’intérêt du clonage de certains animaux pour produire en grandes quantités des molécules médicamenteuses difficiles à obtenir autrement, elle s’insurge en majorité contre les dérives éventuelles de cette pratique, comme notamment le clonage humain à des fins reproductives.

Les plantes transgéniques, aliments du futur ?

Du côté des plantes, plusieurs voies s’ouvrent au génie génétique.
Puisque les plantes savent déchiffrer notre code génétique, est-il possible de les utiliser pour fabriquer des protéines utiles à l’homme ? C’est le principe du  » molecular pharming « , déjà au stade expérimental: on a réussi à faire produire de l’hémoglobine et de l’albumine humaines au tabac, et des vaccins contre la grippe et la rage pourront être fabriqués par du colza, contre l’hépatite B par des pommes de terre ou des tomates…

On pense aussi pouvoir, grâce au transfert de gènes, améliorer la qualité nutritionnelle des plantes pour obtenir des aliments  » à valeur ajoutée >>, des aliments moins allergisants, ou encore capables de nous protéger contre certaines maladies (alicaments).

Enfin, la voie la plus connue du génie génétique vise à améliorer génétiquement les plantes pour qu’elles aient moins besoin d’engrais et d’insecticides. Ainsi, le maïs transgénique possède un gène qui fabrique une toxine détruisant la pyrale, parasite de la plante.

Actuellement, on compte plusieurs dizaines de végétaux génétiquement modifiés cultivés dans le monde. Ces OGM présentent-ils un danger pour la santé ? Certains le pensent ou le craignent, et les pouvoirs publics de certains pays ont demandé à retarder l’industrialisation de leur culture afin que nous ayons plus de recul sur les conséquences de leur utilisation. Et ce malgré les affirmations de nombreux scientifiques. Le professeur Berche, par exemple, argumente:  » Les OGM sont des produits sous haute surveillance. Quant aux craintes d’acquérir des résistances aux antibiotiques en les absorbant (car certains gènes de résistant aux antibiotiques sont utilisés comme « marqueurs » dans leur fabrication), elles sont sans fondement, étant donné que l’ADN ingéré est rapidement détruit dans le tube digestif. De plus, les mimes gènes de résistance aux antibiotiques sont déjà présents dans l’intestin de nombreuses personnes.

Toutefois, il faut insister sur le fait que chaque OGM peut poser un problème particulier, qui doit étre examiné au cas par cas.  » Suivant ce principe de précaution, tous les colzas et betteraves transgéniques (rendus résistants aux herbicides) sont actuellement interdits à la culture, le mariage de leurs graines avec certaines graminées pouvant poser problème.

La maîtrise du vivant, qui ne fait que commencer, offre donc une source d’applications potentielles inespérées, dont les hommes pourront tirer le meilleur, s’ils savent en éviter le pire.

Mots clés : Génétique,
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